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视频标签：物质跨膜,运输的方式
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：高中生物人教版必修1分子与细胞-《第3节物质跨膜运输的方式》福建
教学设计、课堂实录及教案：高中生物人教版必修1分子与细胞-《第3节物质跨膜运输的方式》福建泉州外国语中学
《物质跨膜运输的方式》教学设计 泉州外国语中学 高一生物备课组 白玲玲
一、 对课程标准的理解
1、课程标准：说出物质进出细胞的方式；进行图表数据解读。 2、我的理解：物质进出细胞的方式包括三种跨膜运输方式和胞吞胞吐方式，
这与细胞膜系统的结构和功能密切相关。要求学生能够举例说明并描述这些运输方式的基本特征，比较它们的异同点，并且与之前分泌蛋白及细胞膜的知识融会贯通。同时训练学生解读图表数据的能力，学会分析资料及数据并得出相关结论。
二、学习目标的编写
1、分析学生起点学习能力：本节内容是必修一第三章《细胞的物质输入和输出》的第三节。在前面的学习中学生已经掌握了物质进出细胞的实例，尤其是水进出细胞的方式；掌握了生物膜的流动镶嵌模型及其结构特点和功能特点，这些内容为本节课的学习奠定了良好的基础。 2、三维目标 知识与技能：（1）举例说明物质跨膜运输的类型及特点 （2）说出被动运输与主动运输的异同点 （3）阐述主动运输对细胞的意义 （4）正确解读坐标数据图标 过程与方法：（1）运用模型和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质 （2）运用表格的方式进行总结，简洁明了 情感态度与价值观：
（1）物质进出细胞的方式反映了细胞膜的功能，这是在细胞
膜结构的基础上进行的进一步学习，树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。
（2）参与课堂学生活动，讨论与交流，培养主动学习和积极
思考的学习习惯。
三、对教学内容的分析
本节课主要介绍两大块内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、协助扩散和主动运输，要求学生理解这三种方式的相同点和不同点，主要从膜两侧的浓度差、是否需要载体、是否消耗能量、代表的例子等方面来进行对比，其中主动运输很好的体现了细胞膜选择透过性的功能特点。二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐，这部分内容是对生物膜具有流动性的很好的佐证，引导学生将知识融会贯通。 教学重点：
1.小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输 2.大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐 教学难点：主动运输
教具准备：自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种跨膜运输方
式的多媒体演示课件
生物膜结构模型自制教具 四、 教学策略安排
1、学习方式、教学组织方式的确定：
采用的是教师引导教学与学生分析讨论相结合的方法，基本思路为：展示现象-提出问题-讨论分析以解决问题-解释原理-总结概念，最后列表小结。
2、教学方法的编写
情境教学法、直观教学法、探究式教学法、小组讨论法、模型建构法等。
五、教学过程设计
课前给学生分发《物质跨膜运输的方式》学案 【情境创设】
【设计意图：联系学生生活实际引入新课，激发学习兴趣。】
演示实验：向一杯清水中加入某种棕色液体，学生观察实验现象。 学生：观察到整杯清水颜色变成棕色，并且闻到香味。
教师：我们观察到液体变色并且闻到气味，请问这是什么现象？ 学生：扩散。
教师：我们知道，将两种溶液连通时，溶质分子会从高浓度一侧向低浓
度一侧移动。这种物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象就是扩散现象。通过扩散整杯清水中都有了棕色物质分子的存在，并且我们还闻到了香味，这说明有香味的挥发性物质不仅扩散到空气中，而且还进入了我们鼻腔上的感受细胞，从而刺激我们的神经系统产生了嗅觉。
那么这些气味分子是怎样进入我们的体细胞的？我们已经知道
细胞作为一个开放的系统，时刻要与其生活环境之间进行物质的交换，获得养料排出代谢废物等，那么这些物质都是如何进出细胞的呢？与哪一个细胞结构密切相关？ 学生：物质进出细胞需要通过细胞膜。 【新课教学】
【设计意图：结合学生已掌握的知识和经验，由学生先小组分析不同物
质能否通过磷脂双分子层，从而激发学生进一步探究物质进出细胞方式的学习热情。】
教师：我们需要借助电子显微镜来观察细胞膜。在实践中，我们可以尝
试利用模型展开研究。
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资料一：出示人工合成脂双层膜对不同的物质的通透性
学生活动一：观察人工的无蛋白质的磷脂双层膜对不同物质的通透性，
讨论回答下列问题：
1.哪些分子可以通过脂双层膜，他们有什么特点？ 2.哪些分子不可以通过脂双层膜，他们有什么特点？
3.不能通过脂双层膜的物质，细胞需要吗？如果葡萄糖等可以进入细胞，可能与细胞膜上的什么结构有关呢？
资料二：实验表明,葡萄糖不能通过磷脂双分子层的人工膜,但如果在人
工膜中加入某种蛋白质，葡萄糖则可以通过膜从高浓度处向低浓度扩散.该实验说明什么?
学生回答：1.水、O2、CO2、甘油、尿素等物质可以通过脂双层膜；这
是一些气体分子和小分子有机物等。
2.氨基酸、核苷酸、葡萄糖、各种离子不能通过脂双层膜。
这些物质分子量比较大，离子带有电荷。
3.不能通过脂双层膜的物质，细胞也需要。比如葡萄糖需要
进入细胞氧化分解提供能量，植物需要从土壤中吸收各种 矿质元素参与细胞的生命活动。推测这些物质进入细胞可能与细胞膜上的蛋白质有关。
教师黑板展示细胞膜的结构模型。
学生回顾：生物膜流动镶嵌模型:磷脂双分子层构成膜的基本支架；蛋
白质分子镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层，甚至贯穿整个磷脂双分子层。磷脂与大部分蛋白质是可以运动的，故细胞膜具有流动性的结构特点。
【设计意图：学生先自学三种跨膜运输的方式，再小组总结并列表比较各种方式的特点，突出学生的主体地位，训练其小组合作能力，在汇报小组成果时提高其语言表达能力。】
学生活动二：请阅读教材P70-71，被动运输和主动运输部分，并以小组
为单位小结三种跨膜运输方式的特点。
（一）自由扩散：
学生：小结自由扩散及其特点。（自由扩散中，物质的运输方向是从
浓度高的向浓度低的运输。物质运输的动力是浓度差。以自由扩散进出细胞的物质，通常是一些小分子物质，气体或是脂溶性物氧气、二氧化碳、氮气、水，苯、甘油、乙醇等）
教师：同时演示动画。 （二）协助扩散
学生：小结协助扩散及其特点。（进出细胞的物质借助载体的扩散，叫
做协助扩散。物质的运输方向是从浓度高的向浓度低的运输，需要载体协助。如葡萄糖进入红细胞。
教师：同时演示动画。
教师：自由扩散和协助扩散有什么异同呢？
学生：二者都是物质的顺浓度梯度运输，都不需要消耗能量，动力来源
都是物质的浓度差，故都属于被动运输。但是协助扩散需要细胞膜上的载体蛋白运载，故运输速率会受到载体蛋白的限制。 教师：物质总是顺浓度梯度运输来进出细胞的吗？ （三）主动运输
资料三：1、丽藻的细胞液与池水的多种离子浓度比(表格出示数据),
分析表中数据，可得出什么结论？对丽藻仍然可以从池水中获得各种离子的现象，作何解释呢？
2、人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，Na+的浓度却只有血
浆的1/6，细胞却仍在“吸K+排Na+”。
学生：小结主动运输及其特点。（物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，
需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。如小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、核苷酸等及各种离子进出细胞。能量是由细胞呼吸提供的，主要由线粒体的有氧呼吸提供，故氧气的浓度也会影响主动运输的速率）。 教师：同时演示动画
教师：主动运输与被动运输哪种方式对细胞的生命活动意义更为重要？ 学生：主动运输更有意义，因为它可以保证活细胞按照生命活动的需
要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性。
教师：出示哺乳动物红细胞细胞膜结构模型，学生演示氧气、葡萄糖、
钠离子进出细胞的过程。
（四）影响物质跨膜运输的因素
【设计意图：学习三种跨膜运输方式后，进一步让学生以小组为单位讨论分析不同因素对跨膜运输速率的影响，锻炼学生的思维能力，训练坐标图解的解读能力，并且学生可以在后续的小组汇报过程中产生思维的碰撞，加深对知识的理解。】
学生活动三：分组分析以下曲线图，判断每个曲线图对应的跨膜运输方
式，并且做出解释。
学生：图1表示细胞外溶液浓度对自由扩散运输速率的影响，该方式
只受膜内外物质浓度差的影响，浓度差越大，自由扩散的速率越快。 学生：图2表示细胞外溶液浓度对协助扩散和主动运输方式运输速率
的影响，这两种方式都受细胞外溶液浓度载体蛋白数量的影响。图中P点之后，物质运输速率不再增加的原因是载体蛋白的数量有限（载体蛋白达到饱和）。
学生：图3表示主动运输。该运输方式受到数量和细胞能量供应的限
制，能够逆浓度梯度运输。
学生：图4表示能量对自由扩散和协助扩散没有影响。
学生：图5表示能量对主动运输的影响，图中P点之后，物质运输速率
不再增加的原因是载体蛋白的数量有限（载体蛋白达到饱和）。
（五）大分子物质进出细胞的方式
【设计意图：引导学生结合分泌蛋白得出大分子进出细胞的方式，再通过视频帮助学生能够更直观的理解胞吞胞吐的过程。】
教师：以上我们探究了小分子和离子进出细胞的方式，但是对于蛋白质
这样的大分子却无法以跨膜运输的方式进出细胞，那么他们如何 进出细胞呢？
演示动画：细胞胞吞胞吐过程。学生观察并总结特点。
教师：当细胞摄取大分子时，首先是大分子附着在细胞膜表面，这部分
细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫做胞吐。 胞吞胞吐都需要消耗能量，与细胞膜的结构特点——流动性有关。
【课堂小结】
【设计意图：构建知识概念图，提高学生对本节课内容的学习效果。】 物质进出细胞的方式：
大分子物质以胞吞和胞吐进出细胞，需要消耗能量，与细胞膜的结构特
点（流动性）有关。
小分子和离子以跨膜运输的方式进出细胞：包括自由扩散、协助扩散、主动运输，物质跨膜运输体现了生物膜的功能特点（选择透过性）。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
